傳感器技術(shù)及應(yīng)用期末試卷

傳感器技術(shù)及應(yīng)用期末試卷及答案傳感器技術(shù)及應(yīng)用期末試卷及答案(一)一、選擇題(本大題共20小題，每題2分，共40分)1、在兩片縫隙為1mm的兩塊平行極板的縫隙中插入()，可測得最大的容量。A、塑料薄膜B、干的紙C、濕的紙D、玻璃薄片2、()又可分為累進(jìn)性的、周期性的和按復(fù)雜規(guī)律變化的幾各種類。A系統(tǒng)誤差B變值系統(tǒng)誤差C恒值系統(tǒng)誤差D隨機(jī)誤差3、改變電感傳感器的引線電纜后，()不用對整個(gè)儀器重新標(biāo)定必定對整個(gè)儀器重新調(diào)零必定對整個(gè)儀器重新標(biāo)定不用對整個(gè)儀器重新調(diào)零4、在電容傳感器中，若采用調(diào)頻法測量變換電路，則電路中()。A、電容和電感均為變量B、電容是變量，電感保持不變C、電感是變量，電容保持不變D、電容和電感均保持不變5、以下不屬于我國電工儀表中常用的模擬儀表精度等級(jí)的是()6、熱電阻測量變換電路采用三線制是為了()。A、提高測量矯捷度B、減小非線性誤差C、提高電磁兼容性D、減小引線電阻的影響7、當(dāng)石英晶體受壓時(shí)，電荷產(chǎn)生在()。A、Z面上B、X面上C、Y面上D、X、Y、Z面上8、汽車衡所用的測力彈性敏感元件是()。A、懸臂梁B、彈簧管C、實(shí)心軸D、圓環(huán)9、在熱電偶測溫回路中經(jīng)常使用補(bǔ)償導(dǎo)線的最主要的目的是()。A、補(bǔ)償熱電偶冷端熱電勢的損失B、起冷端溫度補(bǔ)償作用C、將熱電偶冷端延長到遠(yuǎn)離高溫區(qū)的地方D、提高靈敏度10、測量誤差中包括的誤差有()系統(tǒng)誤差(2)隨機(jī)誤差(3)粗大誤差(4)動(dòng)向誤差A(yù)(1)(2)B(1)(3)C(2)(4)D(3)(4)11、測得某檢測儀表的輸入信號(hào)中,適用信號(hào)為20毫伏,攪亂電壓也為20毫伏,則此時(shí)的信噪比為()。A、20dBB、1dBC、0dBD、50dB12、發(fā)現(xiàn)某檢測儀表機(jī)箱有麻電感,必定采用()措施。A、接地保護(hù)環(huán)B、將機(jī)箱接大地C、抗電磁攪亂D、抗紅外輻射13、將超聲波(機(jī)械振動(dòng)波)變換成電信號(hào)是利用壓電材料的()。A、應(yīng)變效應(yīng)B、電渦流效應(yīng)C、壓電效應(yīng)D、逆壓電效應(yīng)14、應(yīng)變片絕緣電阻是指已粘貼的()應(yīng)變片的之間的電阻值。覆蓋片與被測試件(2)引線與被測試件基片與被測試件(4)敏感柵與被測試件A(1)(2)B(1)(2)(3)C(1)(4)D(1)(2)(3)(4)15、在光的作用下，電子吸取光子能量從鍵合狀態(tài)過渡到自由狀態(tài)，引起物體電阻率的變化，這種現(xiàn)象稱為()A磁電效應(yīng)B聲光效應(yīng)C光生伏特效應(yīng)D光電導(dǎo)效應(yīng)16、碼盤式傳感器是建立在編碼器的基礎(chǔ)上的，它可以將角度變換為數(shù)字編碼，是一種數(shù)字式的傳感器。碼盤按結(jié)構(gòu)可以分為接觸式、光電式和()三種。A變電式B磁電式C電磁式D感覺同步器17、利用測量儀表指針相對于刻度初始點(diǎn)的位移來決定被測量的方法稱為()A零位式測量B微差式測量C誤差式測量D直接測量18、()的數(shù)值越大,熱電偶的輸出熱電勢就越大。A、熱端直徑B、熱端和冷端的溫度C、熱端和冷端的溫差D、熱電極的電導(dǎo)率19、在仿型機(jī)床中間利用電感式傳感器來檢測工件尺寸，該加工檢測裝置是采了()測量方法。A、微差式B、零位式C、誤差式D、零點(diǎn)式20、時(shí)域階躍響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法是研究傳感器的()的方法。A動(dòng)向特點(diǎn)B靜態(tài)特點(diǎn)C矯捷性D遲滯性二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分)21、光敏電阻構(gòu)造及特點(diǎn)：是用半導(dǎo)體資料制成的，硫化鎘就是一種_______.其特點(diǎn)是電阻率隨光照強(qiáng)度的增大而_______，原因是：無光照射，載流子_______，導(dǎo)電性_______.作用：光敏電阻可以把_______轉(zhuǎn)變成_______.22、在選購線性儀表時(shí)，必定考慮應(yīng)盡量使選購的儀表量程為欲測量的倍左右為宜。23、傳感器由、、三部分組成。三、證明題(本大題共1小題，每題10分，共10分)24、以下列圖電路是電阻應(yīng)變儀中所用的不平衡電橋的簡化電路，圖中R2=R3=R是固定電阻，R1與R4是電阻應(yīng)變片，工作時(shí)R1受拉，R4受壓，R=0，橋路處于平衡狀態(tài)，當(dāng)應(yīng)變片受力發(fā)生應(yīng)變時(shí)，橋路失去平衡，這時(shí)，就用橋路輸出電壓Ucd表示應(yīng)變片變后電阻值的變化量。試證明：Ucd=-(E/2)(R/R)。四、簡答題(本大題共5小題，每題5分，共25分)25、什么叫做熱電動(dòng)勢、接觸電動(dòng)勢和溫差電動(dòng)勢?分析熱電偶測溫的誤差因素，并說明減小誤差的方法。26、霍爾元件可以測量哪些物理參數(shù)?霍爾元件的不等位電勢的看法是什么?27、非電量電測法的優(yōu)點(diǎn)有哪些?28、人們說，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢，為什么?29、什么是系統(tǒng)誤差?系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是什么?如何減小系統(tǒng)誤差?五、論述題(本大題共1題，每題15分，共15分)30、介紹傳感器的作用、應(yīng)用與地位及傳感器的發(fā)展方向?！秱鞲衅鲬?yīng)用及技術(shù)》試卷答案C一、選擇題(本大題共20小題，每題2分，共40分)1、D2、B3、C4、B5、A6、D7、B8、C9、C10、A11、C12、B13、C14、C15、D16、C17、C18、C19、C20、A二、填空題(本大題共10空，每空1分，共10分)21、半導(dǎo)體資料，減少，極少，不好，增添，變好光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量，電阻這個(gè)電學(xué)量22、1.5倍23、敏感元件、傳感元件、測量變換電路三、證明題(本大題共1小題，每題10分，共10分)24、證明：略去的二次項(xiàng),即可得四、簡答題(本大題共6小題，每題4分，共24分)25、答：①熱電動(dòng)勢：兩種不相同資料的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)A、串接成一個(gè)閉合回路，并使兩個(gè)結(jié)點(diǎn)處于不相同的溫度下，那么回路中就會(huì)存在熱電勢。所以有電流產(chǎn)生相應(yīng)的熱電勢稱為溫差電勢或塞貝克電勢，通稱熱電勢。②接觸電動(dòng)勢：接觸電勢是由兩種不相同導(dǎo)體的自由電子，其密度不相同而在接觸處形成的熱電勢。它的大小取決于兩導(dǎo)體的性質(zhì)及接觸點(diǎn)的溫度，而與導(dǎo)體的形狀和尺寸沒關(guān)。③溫差電動(dòng)勢：是在同一根導(dǎo)體中，由于兩端溫度不相同而產(chǎn)生的一種電勢。④熱電偶測溫原理：熱電偶的測溫原理基于物理的“熱電效應(yīng)”。所謂熱電效應(yīng)，就是當(dāng)不相同資料的導(dǎo)體組成一個(gè)閉合回路時(shí)，若兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的溫度不相同，那么在回路中將會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象。兩點(diǎn)間的溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢就越大。引入合適的測量電路測量電動(dòng)勢的大小，即可測得溫度的大小。⑤熱電偶三定律中間導(dǎo)體定律中間溫度定律參照電極定律⑥誤差因素：參照端溫度受周圍環(huán)境的影響措施：a恒溫法b計(jì)算修正法(冷端溫度修正法)c儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)整法d熱電偶補(bǔ)償法e電橋補(bǔ)償法f冷端延長線法26、答：霍爾組件可測量磁場、電流、位移、壓力、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等?；魻柦M件的不等位電勢是霍爾組件在額定控制電流作用下，在無外加磁場時(shí)，兩輸出電極之間的空載電勢，可用輸出的電壓表示。溫度補(bǔ)償方法：分流電阻法：適用于恒流源供給控制電流的情況。電橋補(bǔ)償法27、答：石英晶體在沿必然的方向碰到外力的作用變形時(shí)，由于內(nèi)部電極化現(xiàn)象同時(shí)在兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);而看作用力方向改變時(shí)，電荷的極性隨著改變。晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。反之，如對石英晶體施加必然變電場，晶體自己將產(chǎn)活力械變形，外電場撤離，變形也隨之消失，稱為逆壓電效應(yīng)。石英晶體整個(gè)晶體是中性的，受外力作用而變形時(shí)，沒有體積變形壓電效應(yīng)，但它擁有優(yōu)異的厚度變形和長度變形壓電效應(yīng)。28、答：1、可以連續(xù)、自動(dòng)地對被測量進(jìn)行測量記錄。2、電子裝置精度高、頻率響應(yīng)好，不但適用于靜態(tài)測量，采用合適的傳感器和記錄裝置還可以進(jìn)行動(dòng)向測量甚至瞬態(tài)測量。3、電信號(hào)可以遠(yuǎn)距離傳輸，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量和集中控制。4、電子測量裝置能方便地改變量程，所以測量范圍廣。5、可以方便地與計(jì)算機(jī)相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)運(yùn)算、分析和辦理。29、答：從SMART傳感器的功能和優(yōu)點(diǎn)兩方面來看①功能自補(bǔ)償功能：如非線性、溫度誤差響應(yīng)時(shí)間等的補(bǔ)償自診斷功能：如在接通電源時(shí)自檢微辦理器和基本傳感器之間擁有雙向通信功能，組成一死循環(huán)工作系統(tǒng)信息儲(chǔ)藏和記憶功能數(shù)字量輸出和顯示②優(yōu)點(diǎn)：精度高，可經(jīng)過軟件來修正非線性，補(bǔ)償溫度等系統(tǒng)誤差，還可補(bǔ)償隨機(jī)誤差，從而使精度大為提高有必然的可編程自動(dòng)化能力。包括指令和數(shù)據(jù)儲(chǔ)藏、自動(dòng)調(diào)零、自檢等功能廣。智能傳感器可以有多種形式輸出，經(jīng)過串口、并口、面板數(shù)字控制數(shù)或CRT顯示，并配打印機(jī)保存資料功能價(jià)格比大。在相同精度條件下，多功能智能傳感器比一功能一般的傳感器性能價(jià)格比大可見，SMART傳感器代表著今后傳感器發(fā)展的總趨勢。當(dāng)我們對同一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時(shí)，若是誤差按照必然的規(guī)律性出現(xiàn)，則把這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的原因有：①工具誤差：指由于測量儀表或儀表組成組件自己不完善所引起的誤差。②方法誤差：指由于對測量方法研究不夠而引起的誤差。③定義誤差：是由于對被測量的定義不夠明確而形成的誤差。④理論誤差：是由于測量理論自己不夠完滿而只能進(jìn)行近似的測量所引起的誤差。⑤環(huán)境誤差：是由于測量儀表工作的環(huán)境(溫度、氣壓、濕度等)不是儀表校驗(yàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，而是隨時(shí)間在變化，從而引起的誤差。⑥安裝誤差：是由于測量儀表的安裝或放置不正確所引起的誤差。⑺個(gè)人誤差：是指由于測量者自己不良習(xí)慣或操作不熟練所引起的誤差。減小系統(tǒng)誤差的方法：①引入更正當(dāng)法：若經(jīng)過對測量儀表的校準(zhǔn)，知道了儀表的更正當(dāng)，則將測量結(jié)果的指示值加上更正當(dāng)，即可獲取被測量的實(shí)質(zhì)值。②代替法：是用可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)量具代替被測量接入測量儀表，爾后調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)量具，使測量儀表的指針與被測量接入時(shí)相同，則此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)量具的數(shù)值即等于被測量。③差值法：是將標(biāo)準(zhǔn)量與被測量相減，爾后測量二者的差值。④正負(fù)誤差相消法：是當(dāng)測量儀表內(nèi)部存在著固定方向的誤差因素時(shí)，可以改變被測量的極性，作兩次測量，爾后取二者的平均值，以除掉固定方向的誤差因素。⑤選擇最正確測量方案：是指總誤差為最小的測量方案，而多數(shù)情況下是指選擇合適的函數(shù)形式及在函數(shù)形式確定此后，選擇合適的測量點(diǎn)。五、論述題(本大題共